《全球变化》课程教学大纲

1、全球变化Global Change课程基本情况课程类别：专业任选课课程学分：32学分课程总学时：32学时，其中讲课：32学时，实验（含上机）：0学时，课外0学时课程性质：选修开课学期：第4学期先修课程： 自然地理学；人文地理学；气象学与气候学；遥感原理适用专业：自然地理与资源环境、遥感科学与技术教 材：朱诚、谢志仁等编著，全球变化科学导论（第三版），科学出版社，2012年出版开课单位：地理与遥感学院地理与资源环境系二、课程性质、教学目标和任务本课程是自然地理与资源环境专业、遥感科学与技术、气候学等专业的一门专业选修课。本课程介绍了全球变化的基本特征、变化规律、区域气候变化对全球变化的响应以及全

2、球变化对区域气候异常的影响等，阐明了人类赖以生存的地表环境的自然演化过程、全球环境的控制因子（太阳辐射、大气、海洋、冰川等）的相互作用机理及其反馈机制、环境变化对人类社会已经或可能造成的影响及人类在发展过程中如何实现人类与自然协调相处等重大科学问题。让学生了解全球变化研究的最新进展、全球变化的应对措施、目前所达到的效果以及未来可能的变化趋势。经过课程的学习，使学生明确遥感技术在全球变化研究中的重要作用，并建立起地球科学是时空耦合的综合科学的观念，增强学生关注地球、关注环境和从整个地球系统认识环境变化的意识。三、教学内容和要求第一章 全球变化研究的基本问题（2学时）1.1 全球变化的科学含义（1

3、学时）（1）了解全球变化的基本含义（2）掌握全球变化科学产生的背景及其研究内容和意义重点：全球变化科学产生的背景；四大研究计划；全球变化与气候变化的联系和区别难点：国际全球变化研究的主要进展和动向1.2 人类对全球环境变化的影响（0.5学时）（1）了解全球环境变化的规律（2）掌握工业革命以来人类活动对全球环境的显著影响重点：全球环境变化的规律难点：IPCC第五次报告的重点；工业革命以来人类活动对全球环境的显著影响1.3 全球变化与地球系统科学（0.5学时）（1）了解地球系统科学的基本概念（2）理解全球变化与地球系统科学的关系重点：全球变化与地球系统科学的关系第二章 全球变化的主要特征与过程（4

4、学时）2.1 全球变化的时空谱特征（1学时）（1）理解全球变化在不同时间尺度上的变化特征及代表性事件（2）掌握全球变化在不同空间尺度上的变化特征及代表性事件重点：全球变化的时空谱特征 2.2 全球变化的驱动力（1学时）（1）了解全球变化的驱动力分类；（2）掌握不同时间尺度上全球变化的驱动力差异难点：不同时间尺度上全球变化有不同驱动力（如太阳辐射、冰量变化及大洋环流等）2.3 冰期-间冰期与米兰柯维奇理论（1学时）（1）了解地球气候冰期-间冰期旋回的特征（2）掌握米兰柯维奇理论对解释冰期-间冰期旋回的解释难点：米兰科维奇轨道理论的主要内容及受到的质疑2.4 全球变化的三大循环过程（1学时）（1）

5、了解全球变化的三大循环过程（2）理解三大循环过程的联系重点：全球变化三大循环过程的联系第三章 过去全球变化的重建（4学时）3.1 过去全球变化重建的含义和意义（1学时）（1）了解过去全球变化重建的含义（2）理解过去全球变化重建的意义重点：过去全球变化重建的含义；全球变化的研究有三种方法，重建是其中之一；难点：地球环境重建中三个重要假设；过去全球变化重建的意义3.2 用于重建的主要载体和代用指标及其重建的过去全球变化历史（3学时）（1）了解黄土堆积与古土壤等信息载体（2）理解各类地质记录的优缺点（3）掌握深海氧同位素记录在反演地球气候中的重要作用（4）掌握珊瑚、树轮和石笋等气候信息载体在研究全球

6、短尺度变化中的重要作用重点：地球环境变化的重建方法难点：地球环境变化的重建的各类指标及其特点第四章 全球观测系统（4学时）4.1 空间观测技术的发展和对地观测系统（2学时）（1）了解对地观测委员会（2）理解空间观测技术的发展和对地观测系统重点：空间观测技术的发展；全球主要四大观测系统；难点：全球变化的研究有重建、观测和建模三种方法，这三者的区别及联系4.2 全球一体化观测战略（1学时）（1）理解全球一体化观测战略（2）理解全球一体化观测探讨实验重点：全球一体化观测战略的重要意义；一体化全球观测战略的六大主题难点：全球一体化观测的探讨实验（以青藏高原的观测为例）4.3 地球观测系统和其十年规划（

7、1学时）（1）了解地球观测系统的组成（2）掌握地球观测系统的十年规划重点：地球观测系统十年规划的主要内容难点：遥感和GIS技术的发展对全球变化研究的影响第五章 以自然为主的环境变化（6学时）5.1 自然环境突变事件（1.5学时）（1）了解各类自然环境突变事件（2）理解各类自然环境突变事件的分类及驱动因素重点：不同时间尺度上的气候突变事件难点：气候突变事件对地球环境和人类生活的巨大影响；不同时间尺度上环境突变事件的驱动机制5.2 全球冰雪圈变化（1学时）（1）理解全球冰雪圈状况及其变化趋势（2）掌握冰川变化与全球变化的联系重点：全球冰雪圈状况及其变化趋势难点：冰川与全球变化的联系5.3 全球海平

8、面变化（0.5学时）（1）了解海平面在地质时期、历史时期和近期的变化（2）理解未来海面变化趋势及对人类社会的影响难点：未来海面变化趋势及对人类社会的影响5.4 厄尔尼诺与南方涛动（1.5学时）（1）理解沃克环流与三大涛动的联系（2）掌握厄尔尼诺和拉尼那现象的特征重点：沃克环流与三大涛动的联系难点：ENSO对全球气候变化的影响5.5 青藏高原隆升及其环境效应（1.5学时）（1）了解青藏高原的隆升过程（2）掌握青藏高原隆升的环境效应难点：青藏高原隆升的环境效应（如对东亚季风的影响）第六章 人类活动与全球变化（6学时）6.1 全球变化中人类面临的环境问题（2学时）（1）了解全球变化中的人口问题、植被

9、破坏、生物多样性锐减、土地退化和沙漠化、水资源短缺和水污染、极端气象事件频繁发生等问题（2）理解臭氧空洞及气溶胶的环境效应（3）理解温室效应与全球变暖的关系重点：全球变化中的各类环境问题；气溶胶的环境效应难点：气候变暖在不同时间尺度上的不同影响；气候变暖影响的区域差异6.2 全球变暖与极端气象事件的联系（2学时）（1）了解极端气象事件的基本概念（2）掌握气候变暖对各类极端气象事件的影响及驱动机制重点：气候变暖背景下干旱、暴雨发生频次的变化难点：气候变暖与北半球中纬度极寒天气的联系6.3 全球变暖与人类健康（2学时）（1）了解影响人类健康的气候要素（2）掌握气候变暖影响人类健康的具体机制和过程重

10、点：全球变暖对地区冲突的影响难点：气候变暖对传染病发生和传播机制的影响第七章 全球变暖的缓解与适应（4学时）7.1 京都议定书签订的进程及意义（2学时）（1）了解全球变暖缓解的含义（2）理解全球变暖的缓解中新能源的使用前景（3）掌握京都议定书的具体要求及其签订的目的和意义重点：全球变暖的缓解和适应的联系难点：京都议定书的具体要求及其签订的目的和意义7.2 京都议定书的执行（1学时） （1）了解京都议定书执行的巨大困难 （2）了解京都议定书签订后历次气候大会的要点 （3）理解中国在全球变暖的缓解中承担的重要作用 重点：中国在全球变暖的缓解中承担的重要作用难点：京都议定书执行过程中的重大困难；中国

11、在全球减排背景下的能源选择7.3 人类对全球变暖的适应（1学时）（1）了解工程技术（包括生物技术）在全球变暖适应中的作用（2）理解全球变暖的适应中遥感和GIS技术的应用重点：全球变暖的缓解和适应的联系第八章 全球变化研究中的重大争议（2学时）8.1 过去及目前的气候变暖幅度（1学时）（1）了解政府间气候委员会（IPCC）遭遇的危机 （2）了解过去及目前的气候变暖幅度重点：IPCC遭遇的信任危机难点：不同时间尺度上气候变暖的幅度不同8.2 工业革命以来气候变暖的驱动因素（0.5学时）（1）了解近200年太阳辐射和气溶胶的变化规律（2）理解温室气体对近200年气候变暖的驱动重点：根据C14等数据结果确定人类活动对近200年气候变暖的驱动8.3 未来气候如何变化（0.5学时）（1）了解排放情景的基本概念（2）理解气候模型中预测未来气候变化时常用的排放情景难点：不同排放情景下未来气候呈现不同的变化四、课程考核（1）作业等：作业：3-5次（2）考核方式：开卷或闭卷考试（3）总评成绩计算方式：平时成绩和期末考试成绩等综合计算五、参考书目（1）张兰生、方修琦等著，全球变化，高等教育出版社， 2003年；（2）毕思文编著，地球系统科学，科学出版社，